碳量子点的研究进展（利用钻石氮原子空缺中心实现量子精确控制）

来源：科技日报、环球科学、科研圈、中国科学院、中国生物技术网等

• CPET介质的电催化金属氢化物生成

来源：Nature

近日，发表于《自然》（Nature）的一项研究，报道了电子转移（CPET）介质的电催化金属氢化物生成。

作为原理证明，研究了一系列CPET介体与CO2电还原催化剂[MnI(bpy)(CO)3Br]的组合，探讨了产物选择性从CO到HCOOH的反转，以评估氢化锰（Mn-H）生成步骤的效率。研究通过原位光谱技术证明了Mn-H物种的形成，并确定了该机制发生的热力学边界条件。合成的铁硫簇被认为是该系统的最佳氯化聚乙烯介体，能够制备生成羟基乙酸的基准催化系统。

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04874-z

• 认知能力受损影响动物生存

来源：Trends in Ecology & Evolution

7月21日，发表于《生态学与进化趋势》（Trends in Ecology & Evolution）的一项研究，讨论了认知能力下降如何影响动物适应城市化或气候变化的能力。

疾病对认知能力的影响因动物而异，这取决于动物的生存策略，以及病原体或寄生虫在体内的表现。生命早期的感染也可能使动物更容易受影响。例如，年轻的金丝雀在学习歌曲时感染了疟原虫，成年后习得的歌曲曲目复杂性会受影响。此类损伤也可能因营养不良或动物自身的免疫反应而引起。认知障碍还可能会导致动物种群数量下降，尤其是那些在觅食或其他重要功能上严重依赖学习和记忆的物种。

https://doi.org/10.1016/j.cub.2022.06.018

• 新材料立方砷化硼兼具导电和导热优势

来源：Science

7月21日，发表于《科学》（Science）的一项研究发现，砷化硼克服了硅作为半导体的两个限制，为电子和空穴提供很高的迁移率，并具有良好的导热性能。

早期实验表明，立方砷化硼的导热系数几乎是硅的10倍，有利于散热。另外，这种材料具有非常好的带隙，使其作为半导体材料具有巨大潜力。新研究表明，砷化硼具有理想半导体所需的所有主要品质，因为它具有电子和空穴的高迁移率。研究人员指出，这一点很重要，因为在半导体中，正电荷和负电荷是相等的。要制造一种设备，就需要有一种电子和空穴的移动阻力更小的材料。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn4290

• 温度变化越大发生灭绝事件的可能越大

来源：Biogeosciences

7月22日，发表于《生物地球科学》（Biogeosciences）的一项研究揭示了大规模灭绝和全球气温变化的显著关联性。

研究发现，海洋无脊椎动物和陆地四足动物的灭绝率，都与所在栖息地的表面温度变化速率高度相关，无论后者是升温还是降温。在过去的五次大灭绝中，海面和陆地都在地质尺度的较短时间内经历了大约7~9℃的降温和升温。不同于以往的研究，该研究认为，9℃左右的温度变化才会造成生物大灭绝，按照最悲观的估计，这一情况将在2500年到来。尽管如此，全球变暖仍然会直接导致物种灭绝。

https://bg.copernicus.org/articles/19/3369/2022/

• DNA重组广泛存在于人类基因组中

来源：Cell

7月25日，发表于《细胞》（Cell）的一项研究发现，在人类每个细胞的基因组中，重复数百万次的特定基因组序列重组普遍存在于正常细胞和疾病状态的细胞中。

研究团队深究了重复的基因组序列Alu和L1，并用新方法研究在每个细胞基因组中重复数百万次的特定DNA序列。通过分析健康的DNA，他们确定了由这些重复序列重组引起的数百万个DNA突变，并进一步发现体内不同组织具有不同的重组特征。研究发现，人类干细胞向神经元细胞的分化伴随着重复序列重组的明显变化。这表明特殊类型的DNA突变，可能是人类发育过程中的一种生理现象。

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00784-X

• 研究发现霸王龙仍是暴龙属唯一一种

来源：Evolutionary Biology

7月25日，发表于《演化生物学》（Evolutionary Biology）的一项研究，通过分析更多的化石证据，驳斥了之前的观点，表示霸王龙仍是暴龙属的唯一一种。

研究人员重新审视了前一项研究的数据，并添加了来自112种现存鸟类和4种非鸟类兽脚类恐龙的数据，发现与现存鸟类数据相比，暴龙属化石证据之间的差异并不大。此外，最新的研究也无法复制前一项研究中关于牙齿存在差异的发现。研究人员认为，前一项研究的样本量较少，统计方法也不够恰当，而当涉及的物种是古老的，且化石证据较少时，就会使界定物种数量变得更加困难。

https://link.springer.com/article/10.1007/s11692-022-09573-1

• 新研究将T细胞免疫效果带入实时视野

来源：Nature Biotechnology

7月25日，发表于《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）的一项研究，设计了一个3D成像分析平台，将T细胞免疫治疗的工作模式带入了实时视野。

研究人员设计了一种名为BEHAV3D的基于多光谱的3D成像和分析平台，可以实时跟踪T细胞对约60种人类癌症类器官培养物的疗效和作用模式。他们在来自14个乳腺癌患者的培养物中检测到以表达γδ TCR的αβ T细胞（TEG）介导的杀伤效果的显著变化，以及随时间变化的不同靶向动力学，在患者衍生的类器官中的死亡率范围从接近0到100%。这表明，BEHAV3D可以充分捕捉患者衍生的类器官之间以及患者之间的功能异质性。

https://www.nature.com/articles/s41587-022-01397-w

• 利用仿生蛋白质创造二维分层复合材料

来源：PNAS

7月26日，发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的一项研究，利用鱿鱼环齿上的仿生蛋白质创造了一种复合的层状二维材料，这种材料具有抗断裂和很强的弹性。

研究新开发的复合二维材料是由像石墨烯或MXene（通常是过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物）这样的原子层厚的硬材料组成的，这些材料之间被一层东西黏合并隔开。虽然大块石墨烯或MXene具有块体性能，但二维复合材料的强度来自界面性质。研究人员表示，他们使用界面材料，可通过重复序列加以修改，从而能够微调性质，让它变得灵活而强大。

Xhttps://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2120021119

• 细菌可以清除湖泊中的塑料污染

来源：Nature Communications

7月26日，发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的一项研究发现，欧洲湖泊中天然存在的细菌能以塑料释放的碳化合物为食物。

研究人员将塑料袋碎片混入采自欧洲29个湖泊的水样中，晃动使塑料中的碳化合物释放到水里，再测量细菌在其中的生长活性。他们发现塑料释放的化合物使湖水中的碳含量增加了4%，细菌生长增加了一倍，其中约50%的碳在72小时内被细菌吸收。相比树叶、水草等天然有机物，细菌能更容易地分解塑料衍生的碳化合物，并作为养分。湖中作为食物来源的天然有机物越少，细菌种类越丰富，清除的塑料污染越多。

https://www.nature.com/articles/s41467-022-31691-9

• 安装在针头里的光声内窥镜研发成功

来源：Biomedical Optics Express

7月27日，发表于《生物医学光学快报》（Biomedical Optics Express）的一项研究，开发出一种光声成像内窥镜探头，它可以安装在内径仅为0.6毫米的医用针头内。

为克服超声检测器体积庞大且成像缓慢的问题，研究人员将光束整形与超声检测和控制设备的算法结合，从而在不牺牲成像速度的条件下构建出极小的探头——仅由两根人类发丝直径的光纤组成，其中一根用于传输脉冲光，而另一根用于超声波检测。新型光声内窥镜的成像速度比过去报道的提高了两个数量级，不仅能用于实时解析人体组织结构，还能辅助临床医生在手术过程中对组织进行3D表征。

https://opg.optica.org/boe/fulltext.cfm?uri=boe-13-8-4414&id=481963

• 利用钻石氮原子空缺中心实现量子精确控制

来源：Nature Photonics

7月28日，发表于《自然·光子学》（Nature Photonics）的一项研究，找到了一种可精确控制量子比特方法。

研究团队利用钻石中的氮原子空缺中心，通过微波操纵以及原子和分子跃迁频率的局部光学移动相结合的方式来操纵电子自旋，展示了对量子位的控制。研究证明，这种对电子自旋的控制反过来可控制氮空缺中心的氮原子的核自旋，以及电子和核自旋之间的相互作用。光和微波同时照射可在没有单独布线的情况下单独、精确地控制量子比特。团队表示，这为实现大规模量子处理器和存储器铺平了道路，对于大规模量子计算机的发展至关重要。

https://www.nature.com/articles/s41566-022-01038-3

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